另辟蹊径的TPU材料,通过FDM工艺制作组织培养支架

时间:2021-11-01 00:09 作者:华体会
本文摘要:驳回热塑性聚氨酯(TPU),我们很更容易将这种材料与制鞋业联系到一起,TPU的承载能力、抗冲击性及隔热性能引人注目,所以非常适合用来制作垒球鞋、棒球鞋、高尔夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前出纳。不过,科学家们对TPU的观点可不局限于此。通过用于FMD熔融吸管技术,伦敦大学学院的AchaladeMel博士和她的研究团队3D打印机了各种塑料管状结构,可用作培育身体内的细胞组织。

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驳回热塑性聚氨酯(TPU),我们很更容易将这种材料与制鞋业联系到一起,TPU的承载能力、抗冲击性及隔热性能引人注目,所以非常适合用来制作垒球鞋、棒球鞋、高尔夫球鞋、足球鞋鞋底及鞋前出纳。不过,科学家们对TPU的观点可不局限于此。通过用于FMD熔融吸管技术,伦敦大学学院的AchaladeMel博士和她的研究团队3D打印机了各种塑料管状结构,可用作培育身体内的细胞组织。通过这种方法,伦敦大学学院的研究人员将实验室细胞培养的整体方法概念化,特别是在是他们通过FDM这种3D打印机工艺首创了经济性的细胞组织培育方法,使得研究和患者护理领域仍然那么便宜和高不可攀。

虽然不像PLA那样常用,伦敦大学学院这个项目的研究重点是热塑性聚氨酯(TPU)。因为其独有的可塑性和弹性质量,TPU被科学家们指出是不切实际的一种材料。在3D打印机方面,科学家们自由选择的是市售的两种商业机器:SharebotNextGeneration和Rokit3DisonMulti,价格在1,850美元到1,990美元之间。

科学家们用于Blender,Slic3r和Makerbot切片软件创立了培育支架的CAD模型。通过尤其调整的TPU材料,AchaladeMel博士的实验室研究人员证明了较慢生产各种有所不同管状支架的能力。

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这些管状支架具备有所不同直径和厚度,其管状弹性结构是许多器官的联合结构特征。这些管内的填充物被设计为细胞支架,用来反对细胞生长。支架可以设计沦为细胞获取物理性质,例如刚性差异,几何形状,表面粗糙度和各向异性。细胞可以感官这些差异,并号召其细胞分裂的变化。

AchaladeMel博士找到3D打印机容许在支架内创立多重人组(传统生产方法很难超过如此高效和可重复性),从而科学家们可以通过大量的实验取得关于细胞对于有所不同的3D打印机支架结构反应的信息,这些大数据以便工程师展开详细的分析,从而可以自由选择更为适合的3D打印机设计来生产支架,以超过预期的细胞反应。在每个3D打印机管状支架的实例中,研究人员测试有所不同的大小和填满结构,以寻找最适合于修复骨孔隙度的结构,因此不利于血管向内生长。图:I)各种3D打印机管内部的填满结构。II)管的形状和尺寸。

研究管装结构的较慢递归和研发是比较非常简单的事情,研究人员随后改向创立一个仿效人类气管结构的模型。图:3D打印机气管模型的结构考虑到这些基础结构,TPU的细胞培养潜力可以分成两个样本:一个与人类皮肤细胞融合,另一个与支气管涉及的干细胞融合。在培育3和14天后,细胞表明出有生长和细胞分裂的积极性。

图:3D打印机TPU细胞支架上的阳性细胞细胞分裂。关于3D打印机细胞培养支架的商业化前景,AchaladeMel博士十分寄予厚望,她指出下一步是辩论监管资格和涉及伦理,可以设想在旋即的将来的组织工程通过3D打印机的影响将转入护理化疗领域,其普遍性就像现在的药店一样。

据理解,TPU用作组织培养支架在美国也有研究案例,凯斯西储大学就通过将TPU材料与PLA材料以及水解石墨烯材料混合打印机出有具备优良的机械性能的细胞培养支架。


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